Obsidian ( / ə b . ˈ s ɪ d . i . ən , ɒ b . -/ , əb- SID -ee-ən ob- ) [ 5 ] ist ein natürlich vorkommendes vulkanisches Glas, das entsteht, wenn aus einem Vulkan austretende Lava schnell abkühlt und dabei nur minimal Kristalle bildet . Es handelt sich um ein magmatisches Gestein . [ 6 ] Obsidian entsteht aus felsischer Lava und ist reich an leichten Elementen wie Silizium , Sauerstoff , Aluminium , Natrium und Kalium . Man findet ihn häufig an den Rändern von rhyolithischen Lavaströmen, den sogenannten Obsidianströmen. Diese Ströme weisen einen hohen Siliziumdioxidgehalt auf , was ihnen eine hohe Viskosität verleiht . Die hohe Viskosität hemmt die Diffusion von Atomen durch die Lava und damit den ersten Schritt ( die Keimbildung ) bei der Bildung von Mineralkristallen . Zusammen mit der schnellen Abkühlung führt dies zur Bildung eines natürlichen Glases aus der Lava. [ 7 ]

Obsidian ist hart, spröde und amorph ; daher bricht er mit sehr scharfen Kanten. Früher wurde er zur Herstellung von Schneid- und Stechwerkzeugen verwendet und experimentell als chirurgischer Skalpell eingesetzt . [ 8 ]

Herkunft und Eigenschaften

Die Naturgeschichte des römischen Schriftstellers Plinius des Älteren enthält einige Sätze über ein vulkanisches Glas namens Obsidian ( Lapis obsidianus ), das von dem römischen Entdecker Obsidius in Äthiopien entdeckt wurde. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

Obsidian entsteht aus schnell abgekühlter Lava . [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Extrusive Obsidianbildung kann auftreten, wenn felsische Lava an den Rändern eines Lavastroms oder eines Vulkandoms rasch abkühlt oder wenn Lava bei plötzlichem Kontakt mit Wasser oder Luft erstarrt. Intrusive Obsidianbildung kann erfolgen, wenn felsische Lava entlang der Ränder eines Ganges abkühlt . [ 16 ] [ 17 ]

Viele glaubten einst, dass es sich bei Tektiten um Obsidian handele, der durch vulkanische Eruptionen auf dem Mond entstanden sei, [ 18 ] doch nur noch wenige Wissenschaftler vertreten diese Hypothese heute . [ 19 ]

Obsidian ist mineralähnlich, aber kein echtes Mineral, da es als Glas nicht kristallin ist ; außerdem ist seine Zusammensetzung zu variabel, um als Mineral klassifiziert zu werden. Es wird daher manchmal als Mineraloid bezeichnet . [ 20 ] Obwohl Obsidian meist dunkel gefärbt ist, ähnlich wie mafische Gesteine ​​wie Basalt , ist seine Zusammensetzung extrem felsisch. Obsidian besteht hauptsächlich aus SiO₂ ( Siliciumdioxid ) , in der Regel zu 70 Gewichtsprozent oder mehr; der Rest besteht aus variablen Mengen anderer Oxide, hauptsächlich Oxiden von Aluminium, Eisen, Kalium, Natrium und Calcium. [ 21 ] [ 22 ] Kristalline Gesteine ​​mit ähnlicher Zusammensetzung sind beispielsweise Granit und Rhyolith . Da Obsidian an der Erdoberfläche metastabil ist (mit der Zeit entglast das Glas und bildet feinkörnige Mineralkristalle), ist Obsidian, der älter als das Miozän ist, selten. Zu den außergewöhnlich alten Obsidianen zählen ein kretazischer Schweißtuff und ein teilweise entglaster ordovizischer Perlit . [ 23 ] Diese Umwandlung von Obsidian wird durch Wasser beschleunigt. Obwohl neu gebildeter Obsidian einen geringen Wassergehalt aufweist, typischerweise weniger als 1 Gewichtsprozent, [ 24 ] hydratisiert er sich bei Kontakt mit Grundwasser zunehmend und bildet dabei Perlit .

Polierter Schneeflockenobsidian, entstanden durch den Einschluss von Cristobalitkristallen

Reiner Obsidian ist in der Regel dunkel, wobei die Farbe je nach vorhandenen Verunreinigungen variiert. Eisen und andere Übergangsmetalle können dem Obsidian eine dunkelbraune bis schwarze Farbe verleihen. Die meisten schwarzen Obsidianproben enthalten Nano-Einschlüsse von Magnetit , einem Eisenoxid . [ 25 ] Nur sehr wenige Obsidianproben sind nahezu farblos. In manchen Steinen erzeugen Einschlüsse kleiner, weißer, radial angeordneter Kristalle ( Sphärolithe ) des Minerals Cristobalit im schwarzen Glas ein fleckiges oder schneeflockenartiges Muster ( Schneeflockenobsidian ). Obsidian kann Muster von Gasblasen enthalten, die vom Lavastrom stammen und sich entlang von Schichten ausrichten, die beim Fließen des geschmolzenen Gesteins vor der Abkühlung entstanden sind. Diese Blasen können interessante Effekte wie einen goldenen Schimmer ( Schimmerobsidian ) erzeugen. Ein irisierender , regenbogenartiger Schimmer ( Feuerobsidian ) wird durch Einschlüsse von Magnetit-Nanopartikeln verursacht, die Dünnschichtinterferenzen hervorrufen . [ 26 ] Farbig gestreifter Obsidian ( Regenbogenobsidian ) aus Mexiko enthält orientierte Nanostäbe aus Hedenbergit , die durch Dünnschichtinterferenz die Regenbogenstreifen verursachen. [ 25 ]

Auftreten

Obsidian findet sich in der Nähe von Vulkanen an Orten mit rhyolithischen Eruptionen. Vorkommen gibt es in Argentinien, Armenien , Aserbaidschan , Australien, [ 27 ] Kanada, Chile, Georgien , Ecuador , El Salvador , Griechenland, Guatemala , Ungarn , Island, Indonesien , Italien, Japan, Kenia , Mexiko, Neuseeland, Papua-Neuguinea , Peru, Russland , Schottland, den Kanarischen Inseln , der Türkei und den Vereinigten Staaten. Begehbare Obsidianströme befinden sich in den Calderen des Newberry-Vulkans (Big Obsidian Flow, [ 28 ] 700 Acres) und des Medicine-Lake-Vulkans in der Kaskadenkette im Westen Nordamerikas sowie in den Inyo-Kratern östlich der Sierra Nevada in Kalifornien. Im Yellowstone-Nationalpark befindet sich zwischen Mammoth Hot Springs und dem Norris Geyser Basin ein Berghang mit Obsidianvorkommen . Weitere Vorkommen finden sich in vielen anderen westlichen US-Bundesstaaten, darunter Arizona , Colorado , New Mexico , Texas , Utah und Washington , [ 29 ] Oregon [ 30 ] und Idaho .

Ein großer Obsidianstrom
Glass Mountain, ein großer Obsidianstrom am Medicine Lake Volcano in Kalifornien [ 31 ].
Eine Obsidiankuppel
Ansammlung von Bimsstein und vulkanischem Obsidian, Obsidian Dome, Kalifornien

Im zentralen Mittelmeer gibt es vier bedeutende Lagerstättengebiete: Lipari , Pantelleria , Palmarola und Monte Arci ( Sardinien ). [ 32 ]

Antike Quellen in der Ägäis waren Milos und Gyali . [ 33 ]

Die Stadt Acıgöl und der Vulkan Göllü Dağ waren die wichtigsten Mineralquellen in Zentralanatolien , einem der bedeutendsten Quellgebiete im prähistorischen Nahen Osten . [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

Prähistorische und historische Nutzung

Pfeilspitze aus Obsidian

Die ersten bekannten archäologischen Belege für die Verwendung von Obsidian stammen aus Kariandusi (Kenia) und anderen Fundstätten des Acheuléen (beginnend vor 1,5 Millionen Jahren), die auf 700.000 v. Chr. datiert werden. Im Vergleich zum Neolithikum wurden an diesen Fundstätten jedoch nur sehr wenige Objekte entdeckt. [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] Die Herstellung von Obsidianklingen in Lipari erreichte im späten Neolithikum einen hohen Grad an Raffinesse und wurde bis nach Sizilien, ins südliche Po-Tal und nach Kroatien gehandelt. [ 42 ] Obsidianklingen wurden bei rituellen Beschneidungen und zum Durchtrennen der Nabelschnur Neugeborener verwendet. [ 43 ] Anatolische Obsidianvorkommen dienten nachweislich ab etwa 12.500 v. Chr. als Material für die Levante und das heutige irakische Kurdistan. [ 44 ] Obsidianartefakte sind in Tell Brak , einem der frühesten mesopotamischen Stadtzentren aus dem späten 5. Jahrtausend v. Chr., häufig. [ 45 ] Obsidian war in steinzeitlichen Kulturen wertvoll, da er sich, ähnlich wie Feuerstein , durch Knappung zu scharfen Klingen oder Pfeilspitzen bearbeiten ließ . Wie alle Glassorten und einige andere natürlich vorkommende Gesteine ​​bricht Obsidian mit einer charakteristischen muschelförmigen Bruchfläche . Er wurde auch poliert, um frühe Spiegel herzustellen . Moderne Archäologen haben ein relatives Datierungssystem , die Hydratationsdatierung von Obsidian , entwickelt , um das Alter von Obsidianartefakten zu bestimmen .

Europa

Obsidian, importiert aus Milos , gefunden im minoischen Kreta

Obsidianartefakte tauchten im Mittelpaläolithikum erstmals auf dem europäischen Kontinent in Mitteleuropa auf und waren im Jungpaläolithikum weit verbreitet , wenngleich es Ausnahmen gibt. Obsidian spielte eine wichtige Rolle bei der Weitergabe neolithischen Wissens und Erfahrungen . Das Material wurde hauptsächlich zur Herstellung von Abschlagwerkzeugen verwendet , die aufgrund seiner Beschaffenheit sehr scharf waren. Artefakte aus Obsidian finden sich in vielen neolithischen Kulturen Europas. Die Kulturen, die das Gebiet um Griechenland besiedelten, bezogen ihren Obsidian von der Insel Milos ; die Starčevo-Körös-Criș-Kultur bezog ihn aus Ungarn und der Slowakei, während der Cardium-Impresso -Kulturkomplex Obsidian von den Inseln des zentralen Mittelmeers bezog . Durch den Handel gelangten diese Artefakte in Gebiete, die Tausende von Kilometern von ihrem Ursprungsort entfernt lagen; dies deutet darauf hin, dass sie ein hochgeschätztes Gut waren. [ 46 ] Mithilfe von Röntgenfluoreszenzanalysen konnte Obsidian aus Griechenland den Inseln Milos, Nisyros oder Gyali in der Ägäis zugeordnet werden . John Dee besaß einen Spiegel aus Obsidian, der zwischen 1527 und 1530 nach der Eroberung Mexikos durch Hernando Cortés von Mexiko nach Europa gebracht worden war. [ 47 ]

Naher Osten und Asien

Obsidianwerkzeuge aus Tilkitepe, Türkei, 5. Jahrtausend v. Chr. Museum für anatolische Zivilisationen

Im Ubaid-Reich des 5. Jahrtausends v. Chr. wurden Klingen aus Obsidian gefertigt, der aus Vorkommen im heutigen Türkei stammte . [ 48 ] Die alten Ägypter verwendeten Obsidian, der aus dem östlichen Mittelmeerraum und dem südlichen Roten Meer importiert wurde . Obsidian -Skalpelle, die älter als 2100 v. Chr. sind, wurden in einer bronzezeitlichen Siedlung in der Türkei gefunden. [ 49 ] Im östlichen Mittelmeerraum wurde das Material zur Herstellung von Werkzeugen, Spiegeln und Schmuckgegenständen verwendet. [ 50 ]

Die Verwendung von Obsidianwerkzeugen war in Japan in der Nähe von Gebieten vulkanischer Aktivität belegt. [ 51 ] [ 52 ] Obsidian wurde während der Jōmon-Zeit abgebaut .

Auch in Gilat , einer Fundstätte im westlichen Negev in Israel, wurde Obsidian entdeckt . Acht Obsidianartefakte aus der Kupfersteinzeit , die an dieser Fundstätte entdeckt wurden, konnten auf Obsidianvorkommen in Anatolien zurückgeführt werden . Die Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) des dort gefundenen Obsidians trug dazu bei, bisher unbekannte Handelsrouten und Austauschnetzwerke aufzudecken. [ 53 ]

Amerika

Obsidian, verarbeitet zu Tellern und anderen Gebrauchsgegenständen von Victor Lopez Pelcastre aus Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo. Ausgestellt im Museo de Arte Popular, Mexiko-Stadt.

Indigene Völker handelten mit Obsidian in ganz Amerika. Jeder Vulkan und in manchen Fällen sogar jeder Vulkanausbruch erzeugt eine charakteristische Obsidianart. Archäologen können daher Methoden wie die zerstörungsfreie energiedispersive Röntgenfluoreszenzanalyse (EDX) nutzen, um die Spurenelementzusammensetzung sowohl des Artefakts als auch geologischer Proben zu bestimmen und so die Herkunft eines bestimmten Artefakts zu ermitteln. [ 54 ] Obsidiankerne und -klingen wurden weit ins Landesinnere von der Küste gehandelt. [ 55 ] Besonders weit entfernte Beispiele für gehandelten Obsidian sind Stücke aus der Yellowstone-Region , die an Hopewell-Stätten wie dem Hopewell Culture National Historical Park in Ohio gefunden wurden, über 2400 Kilometer entfernt. [ 56 ]

Dieser Obsidian-Schaber, der in Spiro Mounds, Oklahoma, gefunden wurde, stammte aus Pachuca, Mexiko; ein Beispiel für die weitverzweigten Handelsnetzwerke der präkolumbianischen Zeit.

Obsidianwerkzeuge, die in der Mission Santa Clara gefunden wurden , belegen die Existenz von Handelsnetzwerken zwischen verschiedenen Stämmen in Kalifornien . Die Analyse von Steinartefakten trägt zum Verständnis präkolumbischer Gruppen in Mesoamerika bei . Eine sorgfältige Untersuchung von Obsidian in einer Kultur oder an einem Ort kann von großem Nutzen sein, um Handel, Produktion und Vertrieb zu rekonstruieren und dadurch wirtschaftliche, soziale und politische Aspekte einer Zivilisation zu verstehen. Beispielsweise deuten die Küstenfundstätten der Chumash in Kalifornien auf einen regen Handel mit der weit entfernten Stätte Casa Diablo Hot Springs in der Sierra Nevada hin . [ 57 ] Obsidian in Kalifornien stammt aus fünf Hauptfundorten im gesamten Bundesstaat. Als die Mission Santa Clara errichtet wurde, brachten die Stämme ihre Obsidianwerkzeuge mit, und die Analyse dieser Werkzeuge zeigte, dass alle fünf Hauptfundorte vertreten waren. [ 58 ] In Mesoamerika, in der Maya-Stadt Yaxchilán , wurden sogar kriegerische Implikationen im Zusammenhang mit der Verwendung von Obsidian und seinen Abfällen untersucht. [ 59 ] Grüner Pachuca- Obsidian war hoch geschätzt: Es wird angenommen, dass Teotihuacan das Pachuca-Vorkommen monopolisierte, um den Obsidianhandel in Zentralmexiko während der Klassischen Periode zu kontrollieren und zu beeinflussen. [ 60 ] Die Mexica von Tenochtitlán (der Hauptstadt des Aztekenreichs ) bevorzugten nach ihrem Machtantritt Pachuca-Obsidian für rituelle Opfergaben. [ 61 ] Ein Schaber aus Pachuca-Obsidian wurde sogar in den Spiro Mounds in Oklahoma gefunden . [ 62 ]

Rohobsidian und Obsidianklingen von der Maya-Stätte Takalik Abaj

Die präkolumbischen Mesoamerikaner nutzten Obsidian in großem Umfang und auf raffinierte Weise; sie bearbeiteten und schnitzten Obsidian für Werkzeuge und Schmuckgegenstände. Sie verwendeten verschiedene Waffen aus Obsidian, wie beispielsweise den Macuahuitl , eine Art Schwert mit Obsidianklingen an einem Holzschaft, oder den Tepoztopilli , eine Stangenwaffe mit einem blatt- oder spatenförmigen Holzkopf, der ebenfalls mit Klingen besetzt war. Spanische Quellen beschreiben diese Waffen als tödlich und furchtbar verletzend. [ 63 ]

Obsidianspiegel wurden von einigen aztekischen Priestern verwendet, um Visionen zu beschwören und Prophezeiungen zu machen. Sie wurden mit Tezcatlipoca , dem Gott des Obsidians und der Zauberei, in Verbindung gebracht, dessen Name aus der Nahuatl-Sprache mit „Rauchender Spiegel“ übersetzt werden kann. [ 47 ]

In Chile wurden Obsidianwerkzeuge vom Vulkan Chaitén bis nach Chan-Chan , 400 km nördlich des Vulkans, und auch an Fundstellen 400 km südlich davon gefunden. [ 64 ] [ 65 ]

Ozeanien

Die Lapita-Kultur , die um 1000 v. Chr. in einem großen Gebiet des Pazifischen Ozeans aktiv war, nutzte Obsidianwerkzeuge in großem Umfang und betrieb Fernhandel mit Obsidian. Die Komplexität der Herstellungstechnik dieser Werkzeuge und die Sorgfalt bei ihrer Aufbewahrung deuten darauf hin, dass sie über ihren praktischen Nutzen hinaus mit Prestige oder hohem Status verbunden waren. [ 66 ]

Obsidian wurde auch auf Rapa Nui (Osterinsel) für Schneidwerkzeuge wie Mataia und die Pupillen der Augen ihrer Moai (Statuen) verwendet, die von Ringen aus Vogelknochen umgeben waren. [ 67 ] Obsidian wurde zur Inschrift der Rongorongo-Glyphen verwendet .

Aktuelle Nutzung

Obsidian eignet sich zur Herstellung extrem scharfer Messer. Obsidianklingen sind eine Art Glasmesser , das aus natürlich vorkommendem Obsidian anstelle von synthetischem Glas gefertigt wird. Einige Chirurgen verwenden Obsidian für Skalpellklingen , obwohl die Anwendung am Menschen in den USA von der Food and Drug Administration (FDA) nicht zugelassen ist . [ 68 ] Gut gefertigte Obsidianklingen können, wie jedes Glasmesser, eine um ein Vielfaches schärfere Schneide aufweisen als hochwertige chirurgische Skalpelle aus Stahl: Die Schneide ist nur etwa drei Nanometer dick. [ 69 ] Alle Metallmesser haben unter einem ausreichend starken Mikroskop eine gezackte, unregelmäßige Klinge ; Obsidianklingen hingegen sind selbst unter dem Elektronenmikroskop glatt . [ 70 ] Eine Studie zeigte, dass Obsidianschnitte bei einer Gruppe von Ratten nach sieben Tagen weniger Entzündungszellen und weniger Granulationsgewebe produzierten , diese Unterschiede jedoch nach 21 Tagen nicht mehr nachweisbar waren. [ 71 ] Don Crabtree hat chirurgische Obsidianklingen hergestellt und Artikel zu diesem Thema verfasst. [ 69 ] Skalpelle aus Obsidian können für chirurgische Eingriffe an Versuchstieren erworben werden . [ 72 ]

Der größte Nachteil von Obsidianklingen ist ihre Sprödigkeit im Vergleich zu Klingen aus Metall [ 73 ] , wodurch sich die chirurgischen Anwendungsmöglichkeiten von Obsidianklingen auf eine Reihe spezialisierter Anwendungen beschränken, bei denen dies keine Rolle spielt. [ 69 ]

Aus Schneeflockenobsidian geschnitztes Schwein, 10 Zentimeter (4 Zoll) lang. Die Markierungen sind Sphäruliten .

Obsidian wird auch zu Schmuckzwecken und als Edelstein verwendet . [ 74 ] Je nach Schliffrichtung zeigt er ein unterschiedliches Aussehen: In einer Richtung ist er tiefschwarz, in einer anderen schimmert er grau. „ Apachetränen “ sind kleine, abgerundete Obsidianklumpen, die oft in eine gräulich-weiße Perlitmatrix eingebettet sind .

Seit den 1970er Jahren werden Sockel für Plattenspieler aus Obsidian hergestellt, wie beispielsweise der grauschwarze Sockel SH-10B3 von Technics .

Siehe auch

  • Helenit  – Künstliches Glas aus vulkanischer Asche
  • Hyaloklastit  – Vulkanisches Gestein, bestehend aus Glasfragmenten
  • Tachylit  – eine Form von basaltischem Vulkanglas
  • Libysches Wüstenglas  – Wüstenglas, das in Libyen und Ägypten gefunden wurde
  • Mayor Island / Tūhua  – neuseeländischer Schildvulkan – eine Quelle für Māori-Obsidianwerkzeuge
  • Steinwerkzeug
  • Vitrophyre  – Glasiges Vulkangestein
  • Yaxchilan Türsturz 24  – Antikes Maya-Kalksteinrelief aus Mexiko – Antike Schnitzerei, die ein Maya-Blutritual mit einem Seil und Obsidiansplittern zeigt.

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